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Development of organic semiconductors and their application to light-emitting devices by means of machine learning approach and quantum chemical calculation

通过机器学习方法和量子化学计算开发有机半导体及其在发光器件中的应用

基本信息

批准号：
21H04564
负责人：
内藤裕義
金额：
$ 27.12万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１）熱活性化遅延蛍光（TADF）モデル分子（o-, m-, and p-CzBN）、安達らの分子（2CzPN, 4CzPN, 4CzIPN, 4CzTPN）の基底状態，最低三重項状態（T1）および最低励起一重項状態（S1）の安定構造を探索し決定した。２）発光スペクトルの強度および（逆）項間交差の速度定数の計算のための理論式を導出し、速度定数を決定した。３）機械学習により、目的とする正孔移動度を示す新規な有機分子を設計できる自動分子設計システムの構築に成功した。４）アクセプター部位に対してより弱いドナーを導入したTADF材料の合成の検討を行った。また，固体での蛍光量子収率を向上させるための置換基の導入の検討や、S1やT1のエネルギー準位を制御するための分子設計指針を検討した。５）りん光材料を用いた溶液塗布型有機発光ダイオード（OLED）に適した発光層ホストポリマーの開発を目的として、高いT1を有するアクリレート官能基化カルバゾール系有機半導体を立体障害の小さなカルバゾール系コモノマーと共重合させることでポリマー主鎖の伸長に成功した。６）2-フェニルキノキサリン配位子を有する近赤外りん光性ビスシクロメタル化イリジウム錯体について、フェニル基上への置換基の導入によって容易に発光波長を長波長化させることに成功した。７）溶液塗布型OLEDに適したりん光材料の開発を目的として、赤色りん光性ビスシクロメタル化イリジウム錯体の補助配位子が発光量子収率に及ぼす効果について検討した。８）アモルファス有機半導体の電子物性予測法を確立した。９）反実仮想的機械学習によるOLED設計手法を提案した。１０）time stretched pulse（TSP）を用いた高速インピーダンス分光においてTSPを最適化し測定周波数域でほぼ一定の信号対雑音比を得た。

1) To explore and determine the stable structure of the base state, the lowest triplet state (T1) and the lowest excited singlet state (S1) of the thermally activated extended fluorescence (TADF) molecules (o-, m-, and p-CzBN) and the molecules (2CzPN, 4CzPN, 4CzIPN, 4CzTPN). 2) The theoretical formula for calculating the velocity constant of the intersection between the intensity and inverse terms of the light source is derived and the velocity constant is determined 3) Mechanical learning, goal, positive pore mobility, new organic molecular design, automatic molecular design and successful construction 4) The synthesis of TADF materials is discussed in detail. In addition, the introduction of substitution bases and the molecular design guidelines for the production of S1 and T1 are discussed. 5) Solution coated organic light-emitting diode (OLED) for light emitting material development purpose, high T1, functionalization, organic semiconductor for stereo barrier, co-alignment, elongation of main lock. 6) The introduction of substitution groups on the 2-C_2C_ 7) Solution-coated OLED is suitable for the development of optical materials, red and red optical properties, and auxiliary ligands for optical quantum yield and effect. 8) Establishment of electronic properties prediction method for organic semiconductors 9) Anti-ideal mechanical learning and OLED design method proposal 10) Time stretched pulse (TSP) is optimized to determine the frequency domain for a given signal to noise ratio.

项目成果

期刊论文数量（499）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

磁気円偏光有機発光ダイオード(MCP-OLED)における高性能化

提高磁性圆偏振有机发光二极管 (MCP-OLED) 的性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Liu Chong;Yasumura Shunsaku;Toyao Takashi;Maeno Zen;Shimizu Ken-ichi;原健吾，射場日有人，大久保貴志，八木繁幸，今井喜胤
通讯作者：
原健吾，射場日有人，大久保貴志，八木繁幸，今井喜胤

メチル置換有機ホウ素錯体の分子構造，結晶構造，および蛍光特性の相関

甲基取代有机硼配合物的分子结构、晶体结构和荧光性质之间的相关性